锥辊辗轧精密成形及数值模拟

锥辊辗轧实现的金属薄板带面内弯曲是一种具有广泛发展前途的金属塑性加工新技术。本文分析了这一成形过程的塑性有机理，在此基础上建立了不均匀压下刚塑性硬化板带面内弯曲变形过程的上限模型，并以ＬＦ２１Ｍ冷轧板为试验材料进行了实验研究。实验结果模拟结果有助于掌握和利用这一先进的柔性加工工艺。     

不均匀压下金属板带面内弯曲的成形极限

锥辊不均匀压下板带面内弯曲是一种省能、柔性、高效、精密局部连续塑性成形过程。在实验结果的基础上分析了锥辊辗轧状态对板带面内弯曲成形要限的影响，并对实验过程中出现的３种失稳起皱的情形进行了讨论。     

板带金属不均匀压下面内弯曲成形机理的研究

本文建立了不均匀压下刚塑性硬化板带面内弯曲变形过程的上限模型。该模型可以用于预估板带面内弯曲半径，预选成形参数。此外还以ＬＦ２１Ｍ及Ｌ４Ｍ冷轧板为试验材料进行了试验研究，试验实测结果不仅有助于阐明该过程的成形机理，还可以检验所建立的数值模型的精度。     

宽板弯曲成形过程中的板厚变化规律

根据宽板弯曲过程中的变形与应力分布特征,提出了一种计算弯曲过程中板料厚度随弯曲程度变化的新的近似求解方法。该方法基于塑性增量理论,应用塑性成形过程的体积不变假设和弯曲过程的平截面假设作为算例,得到了理想刚塑性、线性强化刚塑性材料的板料厚度、变薄系数以及应变中性层内移系数随板料弯曲内表面半径变化的规律,并与实验数据进行了比较,两者吻合良好。     

薄壁管材激光弯曲过程热力耦合有限元分析

管材激光弯曲是一种柔性金属塑性加工方法,特别适合薄壁管材弯曲。文章对大径厚比薄壁管材的激光弯曲过程进行热力耦合有限元分析,建立了管材激光弯曲热力耦合有限元分析模型,并进行实验验证。对于薄壁管材激光弯曲,弯曲内侧局部凸起现象较为严重,激光光斑尺寸对凸起程度有一定影响,但不显著。     

管材激光弯曲工艺研究

管材激光弯曲是一种具有极高柔性的金属塑性加工方法,特别适合于薄壁管材的小曲率半径弯曲。文章依据塑性力学原理推导了管材激光弯曲的弯曲角度计算公式,并与试验结果进行了对比。理论计算与试验结果均表明,激光弯曲角度随激光扫描次数的增加而增大,但并不呈线性关系,同时还存在一个获得永久塑性弯曲的激光功率阈值。     

中频感应局部加热弯管工艺的研究

本文根据塑性理论和结构静力条件，对中频感应局部加热弯管过程的变形及受力状态进行了系统的理论分析，建立了新的理论模型，采用无量纲方法，计算得到了在不同相对弯曲半径条件下弯管过程中塑性变形区的无量纲轴向推力和弯矩、弯管外侧壁厚减薄率和内侧壁厚增厚率等结果，与实验结果符合良好，证明该理论模型可用于中频感应局部加热弯管工艺及设备参数的设计及优化，并为小弯曲半径弯管理论的建立和工艺的实现提供依据。     

板料弯曲回弹的有限元模拟影响因素研究

阐述了板料成形数值模拟中回弹问题的研究历史和发展现状,分析了塑性弯曲加工中工件发生弯曲回弹的原因、特点及有限元模拟过程的影响因素,总结了回弹模拟的算法,从成形过程模拟和回弹计算两方面系统分析了影响回弹模拟准确性和收敛性的主要因素及改进方向,讨论了模具设计中回弹的补偿算法 ,并提出了当前控制回弹的基本方法     

铜合金疲劳过程中塑性应变幅的变化

采用自制的平面弯曲疲劳试验装置，进行振动频率为60Hz，应力幅值恒定，平均应力为零的疲劳试验，得到C1100P-1／4H纯铜和C2801P—1／4H黄铜疲劳过程中塑性应变幅与循环次数的关系。利用位错增殖和湮灭机制，推导出试验合金材料疲劳过程中的塑性应变幅的变化仅由可动位错密度和伯格斯矢量决定，而可动位错密度可被描述成疲劳循环数的函数，从而建立起了平面弯曲疲劳过程中塑性应变幅与循环次数的理论关系模型。利用该理论关系模型，对实验结果进行了回归分析，回归结果与实验吻合很好，表明该理论关系模型可用以预测材料的疲劳寿命。     

理想塑性及线性硬化板材弯曲成形的变薄规律

在板材呈圆弧形弯曲和截面保持平面的基础上 ,对理想塑性板材和线性硬化板材的弯曲变形进行了分析 ,推导出弯曲过程中宽板外表面半径、板料厚度、变薄系数 ,以及应变中性层内移系数随板坯内表面半径变化的理论解 ,并将计算示例与查表法的实验数据作了比较。     

感应加热小半径金属弯管成型的机理研究

所分析的感应加热小半径金属弯管过程符合金属塑性大变形的成型机理，建立了压缩弯曲小半径弯管的形变模型，并用数值分析方法进行了计算，其结果可作为研制中频小半径弯管设备和进行小半径弯管加工的理论基础     

感应加热小半径金属弯管成型的机理研究

所分析的感应加热小半径金属弯管过程符合金属塑性大变形的成型机理，建立了压缩弯曲小半径弯管的形变模型，并用数值分析方法进行了计算，其结果可作为研制中频小半径弯管设备和进行小半径弯管加工的理论基础。     

扁管面内绕弯成形起皱的仿真与试验分析

文章研究一种扁管的面内弯曲加工。扁管面内绕弯成形是一个受材料性能和工艺参数等诸多因素影响的复杂变形过程,在成形过程中极易产生起皱等缺陷,导致成形质量难以保证。文章针对起皱的多个影响因素进行试验设计,并建立有限元模型,对成形过程进行数值模拟。研究了各个因素对起皱的影响规律,并给出使扁管起皱较小的各因素的参数设计。研究结果对扁管面内绕弯成形过程工艺参数的选取,提供了理论依据。     

理想塑性板料弯曲变薄的新理论解

阐述了理想塑性宽板弯曲变薄问题在理论研究和试验结果两方面长期存在的矛盾。利用增量理论对宽板弧形弯曲进行了分析,从体积不变、平面变形假设和应变增量中性层处切向应变增量为零等变形特点出发,建立了描述宽板塑性弯曲变薄规律的方程,并用数值方法求得弯曲变薄的理论解。实例计算证明,该理论解正确地反映了理想塑性板料弯曲变薄的规律,计算结果与试验数据接近。     

铝包钢线包覆型腔金属流动特性的光塑性实验研究

本文通过研制模拟包覆型腔内金属塑性变形的实验装置 ,对连续直接包覆变形过程进行了光塑性实验研究 ,采用三维光塑性切片技术和应变分量求解技术 ,得出包覆型腔内的三维应变分布。同时对变形过程进行了记忆光塑性实验研究 ,从而得到了模腔内的金属流动规律 ,结合记忆光塑性与光塑性实验结果 ,得出包覆模内金属的变形为轴对称挤压状态。     

钢管的弯曲加工

近年来，随着汽车部件的轻量化和家用电器行业的发展，使经弯曲加工的钢管需用量逐渐增加［１］。经弯曲加工后的钢管可以满足用户多种要求。这种加工方法适合于小批量多品种的合理化生产管理。以及加工设备的自动控制。对于塑性较差、弯曲半径较小、形状复杂的钢管弯曲加工，可采用一些新技术来改善钢管的加工极限，提高加工精度，增加钢管弯曲加工的柔性化程度，并且可防止因弯曲变形而产生的钢管内侧皱纹、外侧壁厚减薄，以及歪扭等形状的不规则变化。本文将介绍近年来钢管弯曲加工出现的新技术与新设备。１钢管弯曲加工的种类按钢管弯曲…     

关于宽板塑性弯曲变薄理论解的讨论

指出了宽板塑性弯曲原理论解和实验值的矛盾，提出了一种新的理论解法，并与实验值作了比较，二非常接近。     

超薄板料微弯曲成形过程中尺度效应的数值研究

近年来,大量的实验研究表明,金属材料在微观尺度下的力学行为不同于经典连续介质力学的预测.由于微米或亚微米量级金属构件在MEMS系统中的广泛应用,这对微构件加工成形过程中工艺参数选取的理论依据提出了迫切的要求.应变梯度塑性理论能够较好地反映材料的尺度效应,文章采用该理论,对超薄板料弯曲成形过程中的尺度效应现象进行了数值研究.计算结果表明,对于微米量级的薄板,其力学行为受板厚的影响很大.当板厚接近于材料特征长度时,其挠度曲线、应力应变分布与经典塑性理论预测有很大的区别;当板厚远大于材料特征长度时,梯度理论预测结果与经典塑性理论预测一致.因此,在超薄板料的塑性成形过程中,工艺参数的选取需要考虑其尺度效应才能达到设计要求.     

微细超声波加工脆塑模式判别标准的讨论

已有文献表明,通过适当调整加工参数,可对单晶硅100面进行微细超声波塑性加工,大大提高加工材料的表面质量。但传统判别脆塑性去除模式的方法主要是基于主观观测,并没有一个客观评价标准。通过研究发现,表面粗糙度Rpk可作为判别微细超声波加工单晶硅100面材料去除模式的客观评判标准,并通过实验得到了验证。     

Q235薄板焊接变形的试验研究与模拟分析

为了获取薄板焊接中瞬态变形过程规律，以及试件尺寸对焊后变形的影响规律，基于三维光学面扫描测量系统，分析了Q235薄板焊接中的焊缝区域及关键点的瞬态变形过程。根据试验测试对建立的有限元模型进行修正，采用开发的有限元模型详细讨论了试件尺寸对Q235薄板焊接面外变形的影响规律及产生机理。对比修正后的有限元模型分析与实验测试结果一致，通过仿真模拟得到：在薄板长度一定时，随着板宽度的增加，纵向弯曲程度降低，角变形变化不明显；在薄板宽度一定时，随着板长度的增加，纵向弯曲程度和角变形均增加。试板长宽比对焊缝纵向塑性应变的大小和分布的作用范围影响不大，对焊缝横向应变分布范围和大小有较大影响。该研究为工业生产中判断及降低焊后变形提供有效指导。